球铁铸件R处产生凹陷

xiayaxi

我公司近日（下图）铸件R处产生凹陷，请大家提出解决防范措施。铸件牌号QT500-7.化学成分：C3.8% Si2.9% Mg0.035% RE0.04%
控制方法：1）800公斤感应电炉，铸造生铁Q10.
          2）无锡永新特种合金公司产铸态球化剂：5-8型，加入量1.6％，硅铁加入量0.8％
; V+ F. O! ~/ U1 K' @% F" c! ?          3）冲入法处理球墨铸铁，球化处理包一吨凹坑式球化包。
          4）先把球化剂放在处理包底捣固（根据铁液处理时温度）,在其上加入覆盖孕育剂捣固，加保温覆盖剂和压盖铁板(厚度10mm)。装入吊包中预热球化剂和孕育剂（300℃预热1小时。
4 n0 z4 T& N0 U: }3 F) F# L4 A3 p6 T( F          5）处理出铁温度：1550-1620℃，一次性充入铁液处理，不二次孕育剂处理。处理吊包直接浇注。
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5 D* W3 u' {. b[ 本帖最后由 xiayaxi 于 2009-2-9 17:58 编辑 ]

xyzhlan

潮模砂做这种件就是容易出现这种凹陷，只有提高砂型的硬度，修改模具加大此处圆角。

ddhdgpa

如图所示，铸件在凹角处，可能有外露的孔洞，内有缩孔与之贯通，这种缺陷可以称为凹角缩孔或气缩孔、缩气孔、抽。
形成缘故：
1  凹角处砂尖角，使该处的固体壳比平面型壁处的薄，使铸件凝固时凹角固体壳最为脆弱，特别是当浇注温度高，凹角热节大。
8 g6 u, O, }7 ~, i6 x+ z/ i" ]" U: F2  与此同时，凹角热节凝固时期收缩的体积亏损得不到补偿，会形成缩孔，造成真空空间。
, E! \$ h# G- v$ S$ Z9 b  v3  容积凝固合金其海绵状网络外壳或糊状外壳，同逐层凝固合金的相比，无层载能力，因此其铸件凹角在凝固时期更易被外部气体刺破而更易形成凹角缩孔。如果型砂发气量大，则更易形成凹角缩孔。
" W6 c1 D) Y- I9 Q+ m& N2 _凝固收缩太大
0 h( h* q, J* O9 [! L0 C- j' w; F如果楼主的处理出铁温度：1550-1620℃是从炉内测到的话， 浇注温度应该达到1400~1500℃
应该有可能是因为一包铁水浇注太多铸件，为保证最后一件的浇注成功不得不把始浇温度提高，建议楼主提供实际浇注温度以便分析
' G5 m9 _+ v8 [# n" `- P7 F0 G/ H这种缺陷首先定性为收缩造成的缺陷， 工艺条件相同条件下，此件若表面无此缩陷， 内部必有缩孔缩松缺陷
机理如前所述， 是型砂凹槽R部位积聚热量过高， 浇注完成后的铸件表面的硬壳强度不足在最后凝固时变形凹陷产生
0 n+ l' M7 O" v首先得确定缺陷出现的几率和频次：
- d, P7 T/ M5 b. |是否以前没有近期忽然有了？－－考虑原材料，工艺参数，　操作方法，铸型条件，　最总成分的变动因素
是否全部铸件都有或是一部分有一部分没有－－－是否和浇注次序（浇注温度有关）
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解决预防办法：
1.适当降低浇注温度，　最明显有效的手段，但有时会因为铸件数量，工艺设备条件制约而无法大幅度降低
$ p/ ~4 I* m6 G9 C, x; m2. 如2楼所述增大圆角， 减少热量积聚 和补缩通道
/ j& X! F' T8 n; [9 _3. 适当安放冷铁或冒口或局部使用铬矿砂的办法改变铸件温度分布， 合理的浇冒口设计对解决问题很有帮助
4. 提供原铁水和最终成分结果，分析是否和成分设计有关；　提供处理完包内温度和浇注时包内温度数据分析是否和浇注温度有关

: |0 T6 Q* x  s3 @* r+ h在楼主所述的工艺条件和成分结果情况下，不知最终金相组织，机械性能和硬度如何
在如此高的处理温度下，球化剂的烧损会很严重，　孕育和球化衰退会比较明显，楼主的单次孕育如果没有后续的瞬时孕育做补偿，　铸件的孕育效果不容乐观，　楼主可以检测终浇件的金相和机械性能得到证据。　最终残余Ｍｇ和稀土的波动也会很大。残余稀土和镁含量偏高时不但会增加收缩倾向，　也会恶化石墨形态。在最总成分中反球化元素Ｔｉ　Ｓｂ　Ａｓ　Ｐｂ不高的前提下，　不建议使用稀土含量过高的球化剂。　过高的处理温度对铸件机械性能有害无利。　在楼主浇包可以保证温度，球化降温损失不大的前提下，考虑适当降低处理温度，　若工装允许，考虑一箱多模缩短浇注时间从而降低开浇温度。
处理温度适当下降，　球化剂加入量就可以适当减少，　烧损波动也会减少，最终成分才会稳定
3 K, B6 Z, C, k$ i7 q做好球铁的关键之关键是孕育，　忽视孕育的操作不能做出好球铁
依据楼主所提供参数，　原铁水硅含量估计应该达到１.８～２.０％左右水平。　最终碳当量达到４。８的水平，　不知是回炉铁配得多还是废钢用的少，　肯定使用了增碳剂吧？！　终硅含量没写错吧。　无论如何，如此过共晶的成分怎会收缩不大呢？　而且，如此高的始硅会直接影响孕育效果，铸态很难得到高的珠光体含量
楼主还缺少了铸件壁厚轮廓尺寸，Ｍｎ　Ｃｕ　Ｐ　Ｓ等元素的结果，在如此高硅的结果下，　我开始怀疑ＱＴ５００－７的牌号是不是需要正火热处理来达到
( Q- Y6 m- D' H, K
总而言之，过高的处理温度，过高的硅含量，是问题的主要根源，　怀疑最总残余稀土镁量过高，工艺成分设计不合理等因素同时作用，需要更详细的数据进一步分析

: r: G/ T2 P/ j+ `, i3 |楼主在所述的工艺条件下做ＱＴ５００－７　不是在开玩笑，就是很有诀窍（传说中的know-how）
) \7 y; o: a! K
, u4 \( d: a2 `* a[ 本帖最后由 ddhdgpa 于 2009-2-10 21:56 编辑 ]

xiaoxiangren

楼主所说的凹陷是不是收缩造成的?

jigong

支持、同意3楼意见！

xiayaxi

谢谢3楼意见，分析正确。

q.yugf

非常赞同3楼的分析，学习了，顶一下。

xuwu531

下冷铁或降低处理温度，我们一般出炉温度控制在1500-1520

永昌

同意3楼的分析，我认为主要还应从浇注温度上和孕育效果找原因。